[发明专利]一种模块化开关磁通力矩电机

说明书

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别是涉及一种模块化开关磁通力矩电机。

背景技术

永磁类力矩电机应用在航空航天、机械臂、仪器仪表等领域时，对力矩电机的体积、重量、转矩密度等有较高的要求。采用分布式的绕组放置方式会导致电机的端部较大，进而会增加电机的体积和重量。分布式绕组端部导线部分较长，引起绕组的电阻较大，使电机铜耗增加。

此外，如图6所示，现有开关磁通电机所设置多个“U”型槽1-6和与所述“U”型槽数量一致的永磁体1-3，永磁体材料用量多，生产成本高，同时电机总质量增加，单位质量的输出转矩低。

发明内容

本发明的目的是提供一种模块化开关磁通力矩电机，可降低电机的体积和重量。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种模块化开关磁通力矩电机，所述模块化开关磁通力矩电机包括：转子部件，所述转子部件包括转子铁芯和凸极齿，所述转子铁芯上分布有多个凸极齿；定子部件，所述定子部件包括多个定子模块，各所述定子模块环绕所述转子部件设置，且相邻的两个所述定子模块之间设置有连接块；其中，所述定子模块包括：铁芯组，所述铁芯组包括多个第一铁芯和设置在任意相邻的两个第一铁芯之间的第二铁芯，所述第一铁芯上设有一个定子槽，所述第二铁芯上设有两个定子槽；永磁体，所述永磁体设置在所述第一铁芯与第二铁芯之间；绕组，设置在所述定子槽中，同一个定子模块中的绕组为同一相绕组。

可选的，任意相邻的两个所述永磁体的充磁方向沿圆周方向相反。

可选的，各所述定子槽的开口朝向所述转子铁芯的轴心处。

可选的，所述相邻连接块之间的距离τ，和同一定子模块中相邻水磁体之间的距离τ_d分别为：

其中，τ_p为一个凸极齿的宽度，m为绕组相数，i、j、k为参考系数，i和j为非负整数，k取值为0或1。

可选的，所述连接块由非导磁材料制成。

可选的，所述凸极齿的数量为10个，各所述凸极齿沿圆周方向均匀分布在所述转子铁芯上。

可选的，所述第一铁芯的数量为两个。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明模块化开关磁通力矩电机通过在定子组件中集中设置绕组，可减小电机整体的体积和重量，同时降低绕组的电阻和电机铜耗；此外，在设置有不同数量的定子槽的第一铁芯和第二铁芯之间设置永磁体，可减少永磁体的设置数量，进一步减小电机整体的体积和重量，降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明模块化开关磁通力矩电机的结构示意图；

图2为本发明模块化开关磁通力矩电机输出的反电动势的波形图；

图3为本发明模块化开关磁通力矩电机的另一结构示意图；

图4为本发明模块化开关磁通力矩电机的齿槽转矩各次谐波含量示意图；

图5为本发明模块化开关磁通力矩电机与现有开关磁通电机负载转矩波形的对比图；

图6为现有开关磁通电机的结构示意图。

附图标记：

定子组件1 第一铁芯1-1

第二铁芯1-2 永磁体1-3

绕组1-4 连接块1-5

转子组件2 转子铁芯2-1

凸极齿2-2。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。